前言
HVAC的绿色设计包括太阳能技术的应用、地源热泵的应用、冰蓄冷系统的应用、变频调速等,使HVAC能够更好地满足节能的需求。暖通空调在现代建筑领域的应用越来越广泛,暖通空调对环境的影响也受到了广泛关注,全面促进了绿色建筑目标的实施。
1、绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的重要性
建筑物的暖通空调系统几乎是我国大多数建筑物中不可缺少的配置,不仅应确保HVAC系统的运行稳定性,而且减少了能量损失。过去,建筑暖通空调系统通常消耗大量能源,由于设计不合理,浪费了大量能源。因此,有效防控能源消耗已成为环保节能设计的重要内容。建筑业是能源密集型行业,暖通空调系统约占建筑能耗的35%,如果能够实现绿色节能设计,我国目前的节能问题就可以得到有效缓解,为我国2030年碳达峰和2060年碳中和作出重要贡献。将绿色理念应用于建筑物HVAC系统的节能设计通常会改善环境保护。例如,在建筑物的暖通空调系统中积极引入和应用一些高端绿色环保材料,势必会优化暖通空调系统的运行效能,提高其室内外环保性,营造更加舒适的居住环境。通过优化暖通空调系统的热源,提高可再生能源的应用比例,可以更好地达到环保的效果,让绿色效果更加突出。
2、HVAC系统节能设计原则
2.1节能原理
自然资源在人们的生存和发展过程中发挥着不可替代的作用。另外,很多资源是不可再生资源,要使自然社会长期处于稳定的发展状态,就要加强对自然资源的保护。但是,纵观我国的发展,在我国经济发展加速的同时,对我国自然环境和自然资源的破坏也越来越严重,这一过程不仅影响着生态系统的平衡,甚至在严重的情况下还会威胁到人们的生存和发展。在此背景下,我国建筑业要做的就是全面贯彻绿色建筑理念,使暖通空调系统的节能设计原则完整的实施。坚持这一原则,设计师不仅可以节省一些材料使用,实现绿色环保的建设理念,而且可以为企业获得更高的经济效益,促进企业的发展。
2.2回收原则
在众多的环保节能方式中,回收利用是目前建筑暖通空调系统最常用的节能设计方式。HVAC的一个特点是可以拆卸。此功能的存在使工作人员可以在空调运行时发生故障时直接拆卸、维修或更换有缺陷的零件,这不仅减少了维护时间,还降低了维护成本。此外,如果建筑物暖通空调中的某个部件或设备发生故障,工作人员可以对其进行回收以节省资源。
2.3绿色原则
在选择暖通空调设计材料的过程中,工作人员应优先考虑具有环保性能的密封剂和绝缘材料,并减少空调系统在运行过程中污染物的排放。同时,避免过多的能源消耗,员工工作人员也应该尽量使用可回收的空调材料,即使空调报废长期使用,工作人员也应该可以回收再利用,提高资源利用率,减少废物对自然环境的污染。
2.4满足居住环境的声、光、色要求
HVAC系统的应用更加关注声音、光线和颜色的要求。在声音方面,主要目的是尽可能降低暖通设备的运行噪音,以免影响住户的正常生活和工作。在照明角度主要是尽量使用自然光,使系统不遮挡光线。在颜色方面,主要是选择最舒适的颜色,以提高HVAC系统的舒适度。
3、绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的应用
3.1室内设计参数的合理设置
(1)合理的设计参数。温度、湿度、洁净度、风量是室内设计参数的主要内容,这些参数可以为空调负荷的计算提供依据。据相关研究显示,在夏季使用空调时,将设定温度提高1℃,空调负荷降低约8%~10%,以达到降低能耗的目的。因此,根据建设项目的具体情况确定室内设计参数,以有效解决夏季室内能耗问题,同时达到冬季提高室内温度的目的。通过在建筑工程中应用地暖或天花板辐射采暖,可以在夏季将室温降低1至2°C,在冬季将室温提高1至2°C。(2)空调系统的合理设计。空调系统在设计和安装时,要更加注重各个部件,保证各个部件的合理安装。例如,尽量平衡水管和风管,避免与其他部件发生冲突。在安装过程中,可以严格控制卷边问题,并根据增加管径,以达到降低流阻的目的,进一步提高能效。(3)合理选择设备类型。在决定应用设备类型前,综合分析实际情况及相关数据信息,准确计算数据信息,根据结果做出合适的选择。同时,在让空调负荷满足实际建设项目的同时,要严格控制垃圾超标的问题。例如,在设计工作中,在计算负荷和容量时,计算结果不准确会导致主机、风扇、泵扬程过高等问题,增加能源消耗和工程成本。
3.2太阳能技术的应用
太阳能是一种清洁能源。随着太阳能技术的不断成熟,太阳能技术在绿色建筑暖通空调的设计和应用中也发挥了重要作用。暖通空调系统允许根据太阳能的特性添加集热器的功能结构。集热器可以结合暖通空调的外部主机收集太阳能,通过太阳能电池板实现太阳能的储存。暖通空调使用太阳能来转换和输送能量,使用太阳能通过集热器加热暖通空调的水循环系统,将冷水转化为热水,并对暖通空调进行散热和加热。HVAC绿色设计中太阳能的另一个用途是通过太阳能电池板将太阳能转化为电能,这个转换过程必须在太阳能技术的基础上完成,并且不污染生态,转换后的电能可以支持暖通空调的运行,满足绿色建筑的预期用途。
3.3地源热泵技术
浅层表面的土壤和水等物质可以吸收和储存太阳热量,而暂时储存的能量可以通过地源热泵技术进行再转化,再生利用浅层表面能量,从而达到目的。地源热泵技术在某些应用中具有明显优势,可以有效替代传统制冷系统的散热功能,从而降低暖通空调应用的功耗和成本的节约。此外,地源热泵技术可以有效利用和转换能源,减少燃烧过程,达到控制污染物排放的效果,更好地保护环境。在散热过程中充分利用地源热泵技术可以节省大量能源。目前很多电器都使用水资源进行散热,利用土壤散热可以显著降低水资源的消耗。地源热泵技术在暖通空调系统中得到广泛应用,在节约成本、系统节能等诸多方面也发挥着重要作用。
结束语
绿色建筑中有效的HVAC设计可以实现绿色节能和回收利用的目标。暖通空调作为建筑行业的主要能源消耗渠道之一,根据生态环境进行优化,将绿色理念与暖通空调设计相结合,考虑暖通空调的实际运行情况,采用科学合理的技术设计,提高环保水平。
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